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Application du système de métabolisme énergétique animal à l'étude de l'obésité

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L'obésité est une maladie chronique et un facteur clé du développement de l'hypertension, des maladies coronariennes, des accidents vasculaires cérébraux, du diabète de type II, de la dyslipidémie et d'autres maladies chroniques.

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L'une des principales causes de l'obésité et du syndrome métabolique est le dérèglement du métabolisme énergétique, principalement dû à une consommation excessive d'aliments à haute teneur énergétique.

Méthodes de recherche
Le système de métabolisme énergétique animal (EM-4M/R, Tow-Int Tech) est conçu pour surveiller en temps réel les paramètres physiologiques de base et l'activité spontanée des animaux. Il comprend des fonctions telles que l'analyse des gaz, la surveillance de la consommation d'eau et d'aliments, la mesure du poids corporel, le suivi de l'activité sur l'axe XYZ et le suivi de l'activité de la roue de course. Ce système permet une analyse qualitative et quantitative du comportement des animaux et de sa relation avec le métabolisme respiratoire. Il est largement utilisé dans les études sur les maladies métaboliques, les rythmes circadiens et le sommeil, qui nécessitent une surveillance continue des indicateurs métaboliques de base et de l'activité quotidienne.

Pendant l'expérience, les animaux peuvent se déplacer librement à l'intérieur d'une cage. Le système utilise la calorimétrie indirecte pour surveiller des paramètres tels que le taux de consommation d'oxygène (VO2), le taux de production de dioxyde de carbone (VCO2), le rapport d'échange respiratoire (RER) et la production de chaleur (EE) en temps réel. En outre, le système comprend une mangeoire et une bouteille d'eau surveillées pour enregistrer les comportements d'alimentation et d'abreuvement. Le système peut surveiller simultanément 4 à 16 animaux.

Mesures clés
Consommation d'oxygène (consommation d'O2, ml/kg/h)

Production de dioxyde de carbone (production de CO2, ml/kg/h)

Rapport d'échange respiratoire (RER)

Production de chaleur (chaleur, kcal/kg/hr)

Mouvement horizontal/vertical (Mouvement, nombre)

Consommation alimentaire (Consommation alimentaire, g)

Consommation d'eau (Consommation d'eau, g)

Matériel expérimental
Animaux : Souris, C57BL/6, âgées de 3 à 5 semaines, mâles, 20 sujets.

Régime : Régime riche en graisses.

Équipement : Système de métabolisme énergétique animal (EM-4M/R, Tow-Int Tech).

Modélisation et mesures
Les souris ont été divisées en un groupe témoin et un groupe modèle. Le groupe témoin a été nourri avec un régime d'entretien normal, tandis que le groupe modèle a été nourri avec un régime riche en graisses pour établir un modèle d'obésité pendant 15 semaines. Au cours de la 16e semaine, un test de métabolisme énergétique de 24 heures a été réalisé.

Conclusion
Comme le montrent les figures 1A et 2A, la valeur du RER dans le modèle d'obésité se stabilise autour de 0,75, avec une légère augmentation jusqu'à environ 0,8 au cours de la journée, ce qui indique que les graisses sont le principal substrat oxydé chez les animaux du modèle d'obésité. En revanche, les souris témoins ont une valeur RER d'environ 0,85, avec une augmentation nocturne d'environ 0,95, ce qui suggère que le métabolisme des glucides prédomine pendant les périodes d'activité accrue. Des valeurs plus élevées de VO2, VCO2 et EE ont été observées la nuit en raison de l'augmentation de l'activité, ce qui démontre un rythme circadien clair. Le système de métabolisme énergétique animal est indispensable pour l'analyse du métabolisme respiratoire dans des modèles similaires, car il fait référence avec précision aux métabolites et examine la relation entre le métabolisme respiratoire et l'activité physique en termes de niveau d'activité et de dépense énergétique.

Application pratique
Une percée dans le métabolisme cellulaire révèle un nouveau mécanisme d'homéostasie métabolique du glucose

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